Laporan Praktikum Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung

Percobaan Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung / Kelompok 3

1

Gambar (1) Gambar (2)

PERCOBAAN PEMBENTUKAN BAYANGAN

PADA LENSA CEMBUNG

Setelah melakukan percobaan ini, mahasiswa diharapkan dapat :

1) Memahami sifat lensa cembung.

2) Mengetahui jarak fokus lensa cembung.

Lensa terdiri dan 2 jenis, yaitu lensa cembung (konveks) dan lensa

cekung (konkaf). Lensa cembung memiliki bagian tengah yang lebih tebal

daripada bagian tepinya. Lensa ini bersifat mengumpulkan sinar sehingga

disebut juga lensa konvergen, seperti yang tampak pada Gambar 1. Sedangkan

lensa cekung memiliki bagian tengah yang lebih tipis daripada bagian

tepinya. Karena lensa ini bersifat memancarkan sinar, maka dinamakan lensa

divergen (Gambar 2).

Dalam Gambar (1) sinar

bias mengumpul ke satu titik F di

belakang lensa, sedangkan sinar

bias dalam Gambar (2) tampak

seolah-olah datang dari titik F

di depan lensa. Titik F disebut

titik fokus lensa, dan jarak F terhadap lensa disebut panjang fokus lensa.

A. TUJUAN PERCOBAAN

B. DASAR TEORI

Gambar (3), lensa mempunyai dua titik fokus


2

Jika pada cermin hanya terdapat satu titik fokus, maka pada lensa

terdapat dua titik fokus (Gambar 3). Titik fokus yang merupakan titik

pertemuan sinar-sinar bias disebut fokus utama (fokus pertama F1) atau fokus

aktif sehingga untuk lensa konvergen berada di belakang lensa, sedangkan

untuk lensa divergen berada di depan lensa. Sedangkan fokus pasif F2

simetris terhadap F1. Untuk lensa konvergen, fokus pasif F2 terletak di depan

lensa dan untuk lensa divergen, fokus pasif F2 terletak di belakang lensa.

Sama halnya seperti pada cermin, ada 3 sinar istimewa pada lensa cembung.

Ketiga sinar istimewa tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :

1) Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik focus.

2) Sinar datang yang melalui titik pusat lensa tidak mengalami pembiasan.

3) Sinar datang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

Sinar istimewa pada lensa cembung :


3

Rumus dan pembentukan bayangan pada lensa cembung dapat di

gambarkan sebagai berikut :

Seperti halnya pada cermin, pada lensa juga berlaku persamaan hubungan

antara jarak fokus lensa, jarak benda terhadap lensa, serta jarak bayangannya

terhadap lensa yaitu sebagai berikut : :

Alat-alat percobaan yang digunakan yaitu :

1) Set bangku optik,

2) Lensa cembung (F= 50)

3) Lensa cembung (F=100)

4) Layar

5) Lilin

6) Penggaris

C. ALAT PERCOBAAN


4

1. Menempatkan benda di jauh tak terhingga, misalnya jendela atau pohon,

meletakkan lensa cembung dan layar di bangku optik. Lensa diletakkan

diantara jendela dan layar.

2. Menggeser-geser layar sampai terlihat bayangan yang paling jelas.

3. Mencatat jarak antara layar dengan lensa sebagai f.

4. Menempatkan lilin sebagai benda di depan lensa, menempatkan layar di

belakang lensa.

5. Menggeser-geser layar sampai terlihat bayangan yang paling jelas.

6. Mencatat jarak lilin terhadap lensa sebagai so pada tabel data pengamatan.

7. Mencatat jarak layar terhadap lensa sebagai s’ pada tabel data pengamatan.

8. Mengulangi langkah 4 sampai 7 sebanyak 4 kali dengan variasi jarak lilin

terhadap lensa.

9. Mengulangi langkah 4-8 dengan mengganti lensa yang memiliki nilai fokus

yang berbeda.

F = 100

No f (cm) so (cm) si (cm) Sifat Bayangan

1 9 20 19 Nyata, terbalik, diperkecil

2 9,5 22 19 Nyata, terbalik, diperkecil




D. LANGKAH KERJA

E. HASIL PENGAMATAN


5

2 2 2 2

2 2 2 2

F = 50


1 5,5 11 13,5 Nyata, terbalik, diperkecil


3 6 15 9,5 Nyata, terbalik, diperkecil



nst penggaris = 0,1 cm

Lensa Pertama

F = 100







𝑠𝑓 = (𝜕𝑓

𝜕𝑠𝑜) .

2

3 𝑠𝑜 + (

𝜕𝑓

𝜕𝑠𝑖) .

2

3 𝑠𝑖

= (𝑠𝑖

𝑠𝑜 +𝑠𝑖) . 2

3 𝑠𝑜 + (

𝑠𝑜𝑠𝑜 +𝑠𝑖

) . 23

𝑠𝑖

so = si = ½ nst

= ½ . 0,1

= 0,05

F. ANALISIS DATA


6

2 2 2 2

2 2 2 2

2 2 2 2

= (19

20+19) . 2

3. 0,05 + (

2020+19

) . 23

. 0,05

= 0,011808337

= 𝑠𝑓1

𝑓1

x 100 %

= 0,011808337

9 x 100 %

= 0,13 % 4 angka penting

Jadi nilai f1 adalah (9,00 ± 0,01) cm dengan ralat relatif sebesar 0,13 %.

= (19

22+19) . 2

3. 0,05 + (

2222+19

) . 23

. 0,05

= 0,011973074

= 𝑠𝑓2

𝑓2

x 100 %

= 0,011973074

9,5 x 100 %



= (17

24+17) . 2

3. 0,05 + (

2424+17

) . 23

. 0,05

= 0,01277881

= 𝑠𝑓3

𝑓3

x 100 %

= 0,01277881

9,5 x 100 %



Ralat

𝑠𝑓1

Ralat

𝑠𝑓2

Ralat

𝑠𝑓3


7

2 2 2 2

2 2 2 2

2 2 2 2 2

2 2 2 2 2

= (17

26+17) . 2

3. 0,05 + (

2626+17

) . 23

. 0,05

= 0,014133766

= 𝑠𝑓4

𝑓4

x 100 %

= 0,014133766

9 x 100 %



= (16

28+16) . 2

3. 0,05 + (

2828+16

) . 23

. 0,05

= 0,014200026

= 𝑠𝑓5

𝑓5

x 100 %

= 0,014200026

9,5 x 100 %



𝑓 = ∑ 5

𝑖=1

𝑓 𝑓

1 𝑓

=

90,011

10,011

+

9,50,011

10,011

+

9,50,013

10,013

+

90,014

10,014

+

9,50,014

10,014

= 9,297885572

𝑠�⃗� =

1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

𝑠�⃗� =

1

( 1

0,011 )

+ 1

( 1

0,011 )

+ 1

( 1

0,013 )

+ 1

( 1

0,014 )

+ 1

( 1

0,014 )

= 0,005534231

Ralat

𝑠𝑓4

Ralat

𝑠𝑓5


8

2 2 2 2

=

𝑠𝑓

�⃗� x 100 %

= 0,005534231

9,297885572 x 100 %


Jadi nilai 𝑓 adalah (9,298 ± 0,006) cm dengan ralat relatif sebesar 0,059 %

Lensa Kedua

F = 50




3 6 15 9,5 Nyata, terbalik, diperkecil



= (13,5

11+13,5) . 2

3. 0,05 + (

1111+13,5

) . 23

. 0,05

= 0,01214704

= 𝑠𝑓1

𝑓1

x 100 %

= 0,01214704

5,5 x 100 %



Ralat

Ralat

𝑠𝑓1


9

2 2 2 2

2 2 2 2

2 2 2 2

= (11,5

13+11,5) . 2

3. 0,05 + (

1313+11,5

) . 23

. 0,05

= 0,011916985

= 𝑠𝑓2

𝑓2

x 100 %

= 0,011916985

5,5 x 100 %



= (9,5

15+9,5) . 2

3. 0,05 + (

1515+9,55

) . 23

. 0,05

= 0,013462467

= 𝑠𝑓3

𝑓3

x 100 %

= 0,013462467

6 x 100 %



= (9

17+9) . 2

3. 0,05 + (

1717+9

) . 23

. 0,05

= 0,014799636

= 𝑠𝑓4

𝑓4

x 100 %

= 0,014799636

5,5 x 100 %

𝑠𝑓2

Ralat

𝑠𝑓3

Ralat

𝑠𝑓4

Ralat


10

2 2 2 2

2 2 2 2 2

2 2 2 2 2



= (19

8,5+19) . 2

3. 0,05 + (

8,58,5+19

) . 23

. 0,05

= 0,016227394

= 𝑠𝑓5

𝑓5

x 100 %

= 0,016227394

5,2 x 100 %



𝑓 = ∑ 5

𝑖=1

𝑓 𝑓

1 𝑓

=

5,50,012

10,012

+

5,50,012

10,012

+

60,013

10,013

+

5,50,015

10,015

+

5,20,016

10,016

= 5, 55297116

𝑠�⃗� =

1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

+ 1

( 1

𝑓 )

𝑠�⃗� =

1

( 1

0,012 )

+ 1

( 1

0,012 )

+ 1

( 1

0,013 )

+ 1

( 1

0,015 )

+ 1

( 1

0,016 )

= 0,005959606467

=

𝑠𝑓

�⃗� x 100 %

= 0,005959606467

5,55297116 x 100 %


Jadi nilai 𝑓 adalah (5,553 ± 0,006) cm dengan ralat relatif sebesar 0,107 %.

𝑠𝑓5

Ralat

Ralat


11

Lensa adalah alat optik yang transparan, memiliki paling sedikit dua

permukaan bias dam salah satu permukaan harus lengkung. Lensa terdiri dan

2 jenis, yaitu lensa cembung (konveks) dan lensa cekung (konkaf). Pada

percobaan ini, kami menggunakan lensa cembung. Lensa cembung adalah

sebuah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang bentuk

bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepinya. Lensa cembung disebut lensa

positif karena bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Pada lensa cembung

terdapat tiga sinar istimewa yang menjadi dasar pembentukan bayangan pada

lensa cembung, yaitu :

1) Sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus.

2) Sinar datang yang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

3) Sinar yang melalui pusat lensa tidak mengalami pembiasan.

Dari percobaan yang telah kami lakukan, kami menggunakan dua buah lensa

cembung yang memiliki nilai titik fokus yang berbeda, selain itu dapat diketahui

pula bahwasannya dalam penentuan titik fokus dari lensa cembung dapat

dilakukan dengan dua cara, yaitu :

Pada Lensa Pertama

1) Menggunakan benda yang diletakkan di jauh tak terhingga. Dengan melihat

bayangan terjelas yang terbentuk pada layar dan menghitung jarak antara

layar dan lensa, didapatkan nilai f sebesar 9,3 cm.

2) Dengan perhitungan menggunakan Hukum Gauss 1

𝑓=

1

𝑠𝑜+

1

𝑠𝑖, dimana so

merupakan jarak antara benda dengan lensa, dan si merupakan jarak antara

bayangan atau layar dengan lensa. Dengan menggunakan persamaan tersebut

diperoleh nilai f sebesar (9,298 ±0,006) cm dengan ralat relatif sebesar 0,059

%.

Pada Lensa Kedua

1) Dengan menggunakan cara yang pertama seperti pada lensa pertama,

diperoleh nilai f sebesar 5,54 cm.

2) Dengan menggunakan cara kedua seperti pada lensa pertama, didapatkan

nilai f sebesar (5,553 ± 0,006) cm dengan ralat relatif sebesar 0,107 %.

G. PEMBAHASAN


12

H. KESIMPULAN

Dari kedua percobaan tersebut apabila benda diletakkan pada ruang II,

bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Apabila benda

diletakkan pada ruang III bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, dan

diperkecil.

Dari kedua percobaan yang telah kami lakukan, terdapat perbedaan nilai

fokus antara cara pertama dengan cara yang kedua. Hal tersebut dimungkinkan

karena :

a) Kurang telitinya praktikan dalam melakukan percobaan,

b) Keterbatasan alat (lilin tidak ditempatkan pada tempatnya),

c) Kurangnya persiapan dari praktikan sebelum melakukan percobaan.

Berdasarkan percobaan yang telah kami lakukan, dapat kami simpulkan

bahwa :

Lensa cembung (konveks) merupakan lensa positif yang bersifat

mengumpulkan cahaya (konvergen).

Faktor-faktor yang mempengaruhi sifat bayangan pada lensa cembung

adalah jarak benda dan nilai fokus lensa.

1. Sebelum melakukan praktikum, praktikan harus mempelajari dan

memahami terlebih dahulu materi yang akan dibuktikan dalam praktikum

(percobaan).

2. Praktikan harus lebih teliti dan berhati-hati dalam menggunakan alat dalam

melakukan pengamatan.

I. SARAN


13

1. Halliday, Resnick. 1992. Fisika Jilid II Edisi 3 Alih Bahasa. Jakarta :

Erlangga.

2. Sarojo, Aby G. 2011. Gelombang dan Optika. Jakarta : Salemba Teknika.

3. Sumarjono, dkk. 2000. Petunujk Praktikum Fisika Dasar II. Malang :

Jurusan Fisika, FMIPA Universitas Negeri Malang.

4. Supramono, Eddy, dkk. 2000. Fisika Dasar II JICA. Jurusan Fisika,

Universitas Negeri Malang.

5. Zemansky, dkk. 2007. Fisika Universitas Edisi ke-10 Jilid 2. Jakarta :

Erlangga.

J. DAFTAR PUSTAKA


14

LAPORAN PRAKTIKUM GELOMBANG DAN OPTIK

PEMBENTUKAN BAYANGAN

PADA LENSA CEMBUNG

disusun untuk memenuhi tugas

mata kuliah Praktikum Gelombang dan Optik

yang dibimbing oleh :

Ibu Chusnana Insyaf Yogihati

Oleh Kelompok 3, Offering B :

Maulidiyani Fuadati (120351410917)

Nur Shobiroh (120351402785)

Riski Lutfiani (120351402782)

Pelaksanaan Praktikum : Rabu, 12 Februari 2014

PRODI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

APRIL 2014

Laporan Praktikum Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung

Documents

Transcript of Laporan Praktikum Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung